CN110857751A - 储气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储气装置，属于石油化工设备领域。该储气装置包括储气本体，位于储气本体上的储气单元；储气单元包括：位于储气本体内部的储气腔；动密封地位于储气腔内部的重力滑块，重力滑块可沿储气腔上下移动；围设于储气腔外部的通电线圈；同轴地位于重力滑块内部的磁感应块；分别与储气腔的底部连通的进气阀和出气阀，进气阀用于与供气管线连通，出气阀用于与用气管线连通。通过重力滑块，可使每次充气后储气腔的储气量相同，达到定量输出的目的，即使是面对气压不稳的情况，仍然能够定量输出。通过通电线圈和磁感应块相互配合，能够对储气腔内的气体压力进行实时调节，使得气体压力调节过程更加方便且可靠。

Description

储气装置

技术领域

本发明涉及石油化工设备领域，特别涉及一种储气装置。

背景技术

天然气作为一种常见的气体燃料，广泛用于日常生活中，其中，天然气通常需要定量使用，并且，在特定情况下，为了获得不同的燃烧效率，天然气还需要加压后使用，所以，如何对天然气进行定量及合理加压，对于其正常使用具有重要的意义。

目前，多通过控制天然气管道的内部压力、直径以及天然气在天然气管道内的流通时间，来确定天然气的使用量，达到对其定量的目的。并且，多采用天然气管道增压设备来将天然气增压至特定值。

然而，在天然气输送过程中，如若遇到气压变化不稳定的情形，不仅会影响上述对天然气使用量的判断，使其无法定量，且不利于天然气的燃烧。并且，在天然气加压过程中，只能将其增压至特定值，无法应对各种需要不同压力天然气的应急状况。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种能够对气体定量输出以及压力调节的储气装置，可以解决上述技术问题。具体而言，包括以下的技术方案：

一种储气装置，所述储气装置包括：储气本体，位于所述储气本体上的储气单元；

所述储气单元包括：位于所述储气本体内部的储气腔；

动密封地位于所述储气腔内部的重力滑块，所述重力滑块可沿所述储气腔上下移动；

围设于所述储气腔外部的通电线圈；

同轴地位于所述重力滑块内部的磁感应块；

分别与所述储气腔的底部连通的进气阀和出气阀，所述进气阀用于与供气管线连通，所述出气阀用于与用气管线连通。

在一种可能的实现方式中，所述进气阀和所述出气阀均为电磁阀。

在一种可能的实现方式中，所述储气腔的顶部具有与所述进气阀电性耦合的停止按钮；

所述停止按钮被配置为当所述重力滑块上移至与所述停止按钮接触时，所述停止按钮向所述进气阀发出关闭指令。

在一种可能的实现方式中，所述储气单元还包括：位于所述重力滑块顶部，且沿竖直方向延伸的支撑杆，所述支撑杆动密封地伸出所述储气本体外部；

位于所述支撑杆顶部的配重机构。

在一种可能的实现方式中，所述配重机构包括：位于所述支撑杆顶部的承压板；

位于所述承压板上的配重块，且所述配重块的重量可调。

在一种可能的实现方式中，所述承压板上具有限位腔，用于容纳至少一个所述配重块。

在一种可能的实现方式中，所述储气腔为圆筒形腔；

所述重力滑块为与所述圆筒形腔相适配的圆柱形块。

在一种可能的实现方式中，所述储气腔的内壁以及所述重力滑块的外壁上均具有耐磨涂层。

在一种可能的实现方式中，所述储气单元设置有至少一个；

至少一个所述储气单元共用一个所述供气管线。

在一种可能的实现方式中，所述储气单元设置有两个。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的储气装置，在应用时，关闭出气阀，打开进气阀，来自供气管线的气体，例如天然气向储气腔内供气，使得储气腔内部的重力滑块被顶起而上移。当重力滑块的重力保持不变时，意味着储气腔内部压力也相应保持不变。当储气腔被气体充满后，关闭进气阀，使气体储存于储气腔内即可。基于重力滑块的存在，使得每次充满储气腔的气体体积相同，确保气体的等量输出，避免了因气压不稳造成的气体浪费。当需要使用气体时，打开出气阀，储气腔内的气体在重力滑块的重力作用下恒压地排入用气管线，确保气体均匀且稳定的输出。

当需要调压时，通过对通电线圈供电使其产生磁场，磁场对重力滑块内部的磁感应块产生沿竖直方向的磁力，使其受力向上或向下，进而带动重力滑块向上或向下移动。当重力滑块向下运动时，会压缩储气腔内的气体，以达到对气体增压的目的，反之，当重力滑块向上运动时，能够达到对气体减压的目的。

可见，本发明实施例提供的储气装置，通过重力滑块，可使每次充气后储气腔的储气量相同，达到定量输出的目的，即使是面对气压不稳的情况，仍然能够定量输出。通过通电线圈和磁感应块相互配合，能够对储气腔内的气体压力进行实时调节，使得气体压力调节过程更加方便且可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种储气装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种储气装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的再一种储气装置的结构示意图。

附图标记分别表示：

101-储气本体，201-储气腔，202-重力滑块，203-通电线圈，

204-磁感应块，205-进气阀，206-出气阀，207-停止按钮，

208-支撑杆，209-配重机构，

2091-承压板，2092-配重块，2093-限位腔。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种能够对气体定量输出以及压力调节的储气装置，如附图1所示，该储气装置包括：储气本体101，以及位于储气本体101上的储气单元。其中，储气单元包括：位于储气本体101内部的储气腔201；动密封地位于储气腔201内部的重力滑块202，重力滑块202可沿储气腔201上下移动；围设于储气腔201外部的通电线圈203；同轴地位于重力滑块202内部的磁感应块204；分别与储气腔201的底部连通的进气阀205和出气阀206，进气阀205用于与供气管线连通，出气阀206用于与用气管线连通。

本发明实施例提供的储气装置的工作原理如下所示：

关闭出气阀206，打开进气阀205，来自供气管线的气体，例如天然气向储气腔201内供气，使得储气腔201内部的重力滑块202被顶起而上移。由于储气腔201沿竖直方向布设，所以其内部压强等于重力滑块202的重力除以储气腔201的横截面积。当重力滑块202的重力保持不变时，意味着储气腔201内部压力也相应保持不变。当储气腔201被气体充满后，关闭进气阀205，使气体储存于储气腔201内即可。基于储气腔201和重力滑块202，使得每次充满储气腔201的气体体积相同，确保气体的等量输出，避免了因气压不稳造成的气体浪费。当需要使用气体时，打开出气阀206，储气腔201内的气体在重力滑块202的重力作用下恒压地排入用气管线，确保气体均匀且稳定的输出。

当需要加压时，通过对通电线圈203供电使其产生磁场，由于电线圈203内部产生磁场对重力滑块202内部的磁感应块204产生沿竖直方向的磁力，当电线圈203中通入不同向的电流时，可以使得电线圈203内部产生正反不同向的磁场，使得重力滑块202受力向上或向下，进而带动重力滑块202向上或向下移动。当重力滑块202向下运动时，会压缩储气腔201内的气体，以达到对气体增压的目的，反之，当重力滑块202向上运动时，能够达到对气体减压的目的。可见，通电线圈203和磁感应块204相互配合，能够对储气腔201内的气体压力进行实时调节，使得气体压力调节过程更加方便且可靠。

综上可知，本发明实施例提供的储气装置，通过重力滑块202，可实现储气腔201每次的储气量相同，达到定量输出的目的，即使是面对气压不稳的情况，仍然能够定量输出。通过通电线圈203和磁感应块204相互配合，能够对储气腔201内的气体压力进行实时调节，使得气体压力调节过程更加方便且可靠。

其中，在上述的储气装置中，在具体设计时，可以将储气腔201的顶部设计成封闭的。

对于通电线圈203来说，其均匀围设于储气腔201的外部，在一种可能的示例中，可以提供具有储气腔201的薄壳体，在薄壳体的外壁上自上而下均匀地包覆通电线圈203后，再在薄壳体的外壁上形成后壳体，最终形成储气本体101。其中，通电线圈203可接入外部电路，以获得供电而产生磁场，所产生的磁场对重力块能够产生纵向磁力，使其向上或向下移动即可。

本发明实施例中，在具体设计时，储气本体101的材质可以选用45号钢材，腔体表面做涂层处理，重力滑块202的材质可以选用钢材也可以使用密度更高的铅或者其它金属材料，磁感应块204的材质可以选用钕铁硼或者其它强磁材质。

可以理解的是，本发明实施例中，进气阀205可设置于与储气腔201底部连通的进气管线上，出气阀206可设置于与储气腔201底部连通的出气管线上，两者可分别位于储气腔201底部的不同侧。

进气阀205和出气阀206可以为手动控制，也可以为电动控制，为了提高该装置的自动化操控能力，在一种可能的示例中，进气阀205和出气阀206均为电磁阀，并且，该装置配备有与该电磁阀电性耦合的主控系统，以对它们进行自动控制。

进一步地，在储气腔201的顶部，即，顶壁上具有与进气阀205电性耦合的停止按钮207，停止按钮207被配置为当重力滑块202上移至与停止按钮207接触时，停止按钮207向进气阀205发出关闭指令。如此设置，当气体充满储气腔201时，可使重力滑块202同步地上移至与停止按钮207接触，停止按钮207被重力滑块202按压后，向进气阀205发出关闭指令，进气阀205关闭，以停止进气。可见，当气体充满储气腔201时，可以自动完成对进气阀205的关闭，使得进气作业更加精确可控。

上述提及，使用通电线圈203来对储气腔201的内部气体进行压力调节，当通电线圈203无法通电工作时，还可以通过以下方式来实现对气体压力的调节：

进一步地，如附图2所示，储气单元还包括：位于重力滑块202顶部，且沿竖直方向延伸的支撑杆208，支撑杆208动密封地伸出储气本体101外部；还包括位于支撑杆208顶部的配重机构209。在该种情形下，重力滑块202、支撑杆208以及配重机构209配合来使储气腔201内部压力保持不变。而当需要调节内部气体压力时，只需调节配重机构209的配重即可。

示例地，如附图2所示，配重机构209包括：位于支撑杆208顶部的承压板2091，位于承压板2091上的配重块2092，且配重块2092的重量可调。通过承压板2091，以将配重块2092的重力均匀传递至重力滑块202，通过重量可调的配重块2092，来调节储气腔201内部的气体压力。举例来说，当需要加压时，只需增加配重块2092的重量，反之，当需要减压时，只需减少配重块2092的重量即可。

对于如何实现配重块2092的重量可调，可以在承压板2091上设有限位腔2093，该限位腔2093用于容纳至少一个配重块2092。通过调节限位腔2093内的配重块2092的数目，来达到调整其重量的目的。

结合以上，可以就配重机构209的结构进行进一步举例说明：

在重力滑块202的顶部同轴地装配有竖直的支撑杆208，支撑杆208的上部密封地伸出储气本体101，且可沿储气本体101上下移动。其中，承压板2091固定连接于撑杆上部，且同轴设置，承压板2091可以为圆板形状，在承压板2091上部边沿均布有三个以上竖直的限位杆，三个限位杆配合构成限位腔2093，来容纳配重块2092。配重块2092的结构与限位腔2093的结构可以适配，举例来说，当限位腔2093为圆筒形腔时，配重块2092可以为圆柱形块。配重块2092放置在承压板2091上，并限位于限位腔2093内，其数目可以使一个、两个、三个、四个或更多个。

上述提及，重力滑块202动密封地位于储气腔201内部，即，重力滑块202既要沿储气腔201滑动，两者之间还要实现密封，以防止达到影响内部压力的数量的气体由此泄露，所以这要求重力滑块202与储气腔201的结构要适配，以达到密封接触。考虑到制备简单，且减少磨损的目的，作为一种示例，储气腔201为圆筒形腔，重力滑块202为与圆筒形腔相适配的圆柱形块。

为了进一步防止磨损，可以在储气腔201的内壁以及重力滑块202的外壁上均涂覆有耐磨涂层。

在一种可能的示例中，如附图3所示，储气单元设置有至少一个，至少一个储气单元共用一个供气管线。即，意味着，储气腔201、重力滑块202、通电线圈203、磁感应块204、进气阀205、出气阀206、以及可选的支撑杆208和配重机构209均设置有至少一个，如此设置，可以提高供气时的工作效率。

进一步地，储气单元设置有两个，并且可以对称设置于储气本体101中，此时，可以使用供气管线为三通管，供气管线的两个出气口分别连通两个储气腔201的底部。

通过如上设置，可以同时具有两个储气腔201进行恒压供气，供气的工作效率更高，也使得储气本体101的受力更加均衡，同时，在一个储气腔201对应的进气阀205打开开始对其进行进气时，另一个储气腔201对应的出气阀206可以打开进行供气，这样可以使得供气管线对应的气源不停的对储气本体101的两个储气腔201交换进行充气，使得气源的供气更加稳定。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储气装置，其特征在于，所述储气装置包括：储气本体(101)，位于所述储气本体(101)上的储气单元；

所述储气单元包括：位于所述储气本体(101)内部的储气腔(201)；

动密封地位于所述储气腔(201)内部的重力滑块(202)，所述重力滑块(202)可沿所述储气腔(201)上下移动；

围设于所述储气腔(201)外部的通电线圈(203)；

同轴地位于所述重力滑块(202)内部的磁感应块(204)；

分别与所述储气腔(201)的底部连通的进气阀(205)和出气阀(206)，所述进气阀(205)用于与供气管线连通，所述出气阀(206)用于与用气管线连通。

2.根据权利要求1所述的储气装置，其特征在于，所述进气阀(205)和所述出气阀(206)均为电磁阀。

3.根据权利要求2所述的储气装置，其特征在于，所述储气腔(201)的顶部具有与所述进气阀(205)电性耦合的停止按钮(207)；

所述停止按钮(207)被配置为当所述重力滑块(202)上移至与所述停止按钮(207)接触时，所述停止按钮(207)向所述进气阀(205)发出关闭指令。

4.根据权利要求1所述的储气装置，其特征在于，所述储气单元还包括：位于所述重力滑块(202)顶部，且沿竖直方向延伸的支撑杆(208)，所述支撑杆(208)动密封地伸出所述储气本体(101)外部；

以及，位于所述支撑杆(208)顶部的配重机构(209)。

5.根据权利要求4所述的储气装置，其特征在于，所述配重机构(209)包括：位于所述支撑杆(208)顶部的承压板(2091)；

位于所述承压板(2091)上的配重块(2092)，且所述配重块(2092)的重量可调。

6.根据权利要求5所述的储气装置，其特征在于，所述承压板(2091)上具有限位腔(2093)，用于容纳至少一个所述配重块(2092)。

7.根据权利1所述的储气装置，其特征在于，所述储气腔(201)为圆筒形腔；

所述重力滑块(202)为与所述圆筒形腔相适配的圆柱形块。

8.根据权利要求1所述的储气装置，其特征在于，所述储气腔(201)的内壁以及所述重力滑块(202)的外壁上均具有耐磨涂层。

9.根据权利要求1-8任一项所述的储气装置，其特征在于，所述储气单元设置有至少一个；

至少一个所述储气单元共用一条所述供气管线。

10.根据权利要求9所述的储气装置，其特征在于，所述储气单元设置有两个。

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